Luận án lần đầu tiên tiến hành nghiên cứu một cách toàn diện từ công đoạn thu hoạch rong nho cho tới nghiên cứu sấy khô rong nho bằng kỹ thuật sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại. Do vậy đề tài có ý nghĩa về khoa học thể hiện ở chỗ Luận án đã chứng minh hoàn toàn có thể sấy rong nho tạo thành sản phẩm rong nho khô - một sản phẩm hoàn toàn mới trước đây chưa có ai nghiên cứu. Mặt khác các số liệu nghiên cứu của luận án là thông tin khoa học có giá trị và tài liệu tham khảo phục vụ cho việc giảng dạy, các học viên cao học và nghiên cứu sinh quan tâm tới lĩnh vực này.
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
HOÀNG THÁI HÀ
NGHIÊN CỨU SẤY KHÔ
RONG NHO (C lentillifera J AGARDH) BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẤY LẠNH KẾT HỢP BỨC XẠ HỒNG NGOẠI
Trang 21
Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Nha Trang
Người hướng dẫn khoa học: TS Đỗ Văn Ninh
Phản biện 1: PGS.TS Ngô Đăng Nghĩa
Phản biện 2: PGS.TS Nguyễn Duy Thịnh
Trang 32
TÓM TẮT NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN
Đề tài luận án: “Nghiên cứu sấy khô rong nho (Caulerpa lentillifera J Agardh) bằng
phương pháp sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại”
Ngành: Công nghệ chế biến thủy sản
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Nha Trang
Luận án đã thu được một số kết quả mới bổ sung vào lĩnh vực nghiên cứu, sản xuất, chế biến rong nho:
1 Luận án đã nghiên cứu và nhận thấy rong nho (Caulerpa lentillifera J Agardh) nuôi trồng tại Cam Ranh - Khánh Hòa có thành phần các chất dinh dưỡng tích lũy ở rong như khoáng chất, vitamin, acid béo,…tăng theo thời gian sinh trưởng và đạt mức cao nhất khi rong đạt 40 ngày tuổi Do vậy, thời gian thu hoạch rong thích hợp khi rong đạt 40 ngày tuổi
Ở độ tuổi thu hoạch rong có chiều dài thân đứng trung bình trên 6 cm và hoàn toàn đạt tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm theo quy định của Bộ Y tế
2 Luận án đã nghiên cứu và xác định được chế độ xử lý rong tiền sấy: rong nho tươi được rửa sạch bằng nước biển, sau đó ly tâm tách 10% nước ở tốc độ ly tâm 300 vòng/phút, trong thời gian 3 phút; ngâm trong dung dịch sorbitol 20% trong thời gian 30 phút và chần
để vô hoạt enzyme có trong rong ở nhiệt độ 85 0 C trong thời gian 10s
3 Luận án đã tiến hành tối ưu hóa và xây dựng được mô hình hồi quy toán học biểu diễn mối tương quan chặt chẽ giữa các thông số trong quá trình sấy đến chất lượng rong khô, trong các yếu tố nhiệt độ sấy và tốc độ gió có ảnh hưởng đến chất lượng rong nho khô mạnh hơn các yếu tố khác Thông số tối ưu cho quá trình sấy khô rong nho bằng kỹ thuật sấy lạnh kết hợp BXHN như sau: Nhiệt độ thích hợp cho quá trình sấy là 44 0 C, vận tốc gió tối ưu là 2,6m/s; khoảng cách từ bóng đèn phát tia hồng ngoại đến bề mặt nguyên liệu sấy là 19 cm, chiều dày nguyên liệu sấy 1,8cm, thời gian sấy để rong khô có độ ẩm (15±1%) là 3,5 giờ Sản phẩm rong nho khô thu được có tỷ lệ hoàn nguyên đạt 94% so với rong tươi ban đầu và đạt tiêu chuẩn VSV với chi phí nguyên vật liệu là 3.216.000 đồng
4 Luận án đã nghiên cứu bảo quản rong nho khô và nhận thấy nhiệt độ thích hợp cho quá trình bảo quản rong nho khô là 8 0 C và khi bảo quản ở nhiệt độ 8 0 C sau 01 năm rong vẫn đạt tiêu chuẩn chất lượng, vi sinh dùng làm thực phẩm theo quy định hiện hành của Bộ Y tế
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN NGHIÊN CỨU SINH
TS Đỗ Văn Ninh PGS TS Vũ Ngọc Bội Hoàng Thái Hà
Trang 43
MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của luận án
Rong nho (Caulerpa lentillifera J Agardh 1837) là loài rong biển mới được di nhập từ
Nhật Bản về trồng tại vùng biển Khánh Hòa, Việt Nam trong thời gian gần đây Hiện rong nho được đang được phát triển và nuôi trồng tại các địa phương: Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận và Phú Yên Rong có giá trị kinh tế cao, do trong rong nho có chứa nhiều vitamin nhóm A, nhóm B, nhóm C, polyphenol, chlorophyll, các khoáng vi lượng (như sắt, iod, calcium ) cần thiết cho cơ thể con người Đặc biệt, trong rong nho có caulerpin một chất có tác dụng kích thích vị giác làm ngon miệng và tăng cường tiêu hóa cũng như có khả năng chữa bệnh, giúp điều hòa huyết áp, kháng ung thư, chống đông tụ máu, kháng virus, chống oxy hóa Vì vậy rong nho được Nhật Bản, Hàn Quốc, Philipin và một số nước khác ở Đông Nam Á rất ưa chuộng và coi như là món “rau” cao cấp Nhu cầu tiêu thụ rong nho trên thế giới, ngày nay càng tăng và giá rong nho tại thị trường Nhật Bản vào khoảng 65 USD/kg rong nho tươi Tuy thế, việc nuôi trồng rong nho tại Nhật Bản không đủ cho tiêu thụ trong nước Vì thế, người nhận có xu thế nhập khẩu rong nho từ một số nước Đông Nam Á trong đó có Việt Nam
Rong nho là trong rong có chứa nhiều nước với hàm lượng nước lên tới 95% Mặt khác, rong nho lại có cấu trúc mô lỏng lẻo nên dễ bị hư hỏng, dập nát trong quá trình vận chuyển và bảo quản nên thời gian lưu giữ rong nho tươi rất ngắn chỉ từ 1-2 ngày Do đó việc lưu thông phân phối rong trên thị trường bị hạn chế Mặt khác, về mùa mưa, lạnh rong nho thường bị hư hỏng và chậm phát triển nên việc phát triển thương mại rong bị hạn chế Rong nho là loại rong giàu chlorophyll, các chất có hoạt tính sinh học nhưng các chất này lại kém bền và dễ bị
hư hỏng khi làm khô ở điều kiện nhiệt độ cao hoặc khi phơi dưới ánh nắng mặt trời Do vậy, việc nghiên cứu tìm kiếm một giải pháp sấy khô rong nhưng vẫn đảm bảo rong giữ được màu xanh tự nhiên và ít bị giảm hoạt tính sinh học, cũng như có khả năng hoàn nguyên cao sau sấy
là một yêu cầu bức thiết và đang được các nhà khoa học quan tâm nghiên cứu Việc tạo được sản phẩm rong nho khô có những đặc tính như trên sẽ giúp tăng thời gian phân phối lưu thông rong trên thị trường và đa dạng hóa sản phẩm từ rong nho tạo công ăn việc làm cho người dân
và giúp nghề nuôi trồng rong nho một cách bền vững
Một trong những công nghệ mới có nhiều ưu điểm hiện nay là công nghệ sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại, công nghệ này cho phép giảm thời gian và nhiệt độ sấy nên sản phẩm
sấy có chất lượng cao Vì thế, Luận án tiến hành: “Nghiên cứu sấy khô rong nho (Caulerpa
lentillifera J Agardh) bằng phương pháp sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại”
2 Mục tiêu của luận án
Xác định được thời gian thu hoạch và sản xuất được sản phẩm rong nho sấy đạt tiêu chuẩn dùng trong thực phẩm quy mô phòng thí nghiệm
3 Đối tượng và nội dung nghiên cứu
Trang 54
3.1 Đối tượng nghiên cứu
Rong nho nguyên liệu (Caulerpa lentillifera) được thu mua tại trại nuôi rong nho của
Công ty TNHH Đại Phát–Cam Đức, Cam Nghĩa, Cam Phúc Nam–Cam Ranh, Khánh Hòa
Rong nho sau khi thu mua, được rửa sơ bộ bằng nước biển sạch và vận chuyển về phòng thí nghiệm để sử dụng cho quá trình nghiên cứu
3.2 Nội dung nghiên cứu của luận án
1) Xác định thời gian thu hoạch rong nho
2) Nghiên cứu sơ chế rong nho trước khi sấy
3) Nghiên cứu xác định điều kiện thích hợp cho quá trình sấy rong nho bằng phương pháp sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại
4) Đánh giá chất lượng rong nho sau khi sấy
4 Phương pháp nghiên cứu
Luận án sử dụng các phương pháp nghiên cứu chuẩn của Thế giới và Việt Nam trong nghiên cứu về rong nho và các sản phẩm của rong nho, có sử dụng toán học để tối ưu hóa nhằm tìm ra các quy luật, phát hiện ra các tính chất mới, các mối quan hệ giữa các đại lượng
và kiểm chứng các giả thuyết
5 Ý nghĩa khoa học
Luận án lần đầu tiên tiến hành nghiên cứu một cách toàn diện từ công đoạn thu hoạch rong nho cho tới nghiên cứu sấy khô rong nho bằng kỹ thuật sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại Do vậy đề tài có ý nghĩa về khoa học thể hiện ở chỗ Luận án đã chứng minh hoàn toàn
có thể sấy rong nho tạo thành sản phẩm rong nho khô - một sản phẩm hoàn toàn mới trước đây chưa có ai nghiên cứu Mặt khác các số liệu nghiên cứu của luận án là thông tin khoa học
có giá trị và tài liệu tham khảo phục vụ cho việc giảng dạy, các học viên cao học và nghiên
cứu sinh quan tâm tới lĩnh vực này
6 Ý nghĩa thực tiễn
Luận án lần đầu tiên tạo ra sản phẩm rong nho khô- sản phẩm mới, tiện lợi khi sử dụng Đặc biệt sản phẩm rong nho khô dễ bảo quản và vận chuyển, cũng như có thể lưu giữ trong thời gian dài tới một năm trong khi rong tươi chỉ từ 2-3 ngày đã bị hư hỏng Do vậy, luận án
có ý nghĩa thực tiễn cao ở chỗ sẽ giúp mở rộng đầu ra cho sản phẩm rong nho, góp phần tạo công ăn việc làm ổn định cho nghề nuôi trồng rong nho
7 Kết cấu của luận án
Luận án bao gồm 182 trang, trong đó 02 trang mở đầu, 35 trang tổng quan, 17 trang phương pháp nghiên cứu, 117 trang kết quả nghiên cứu, kết luận và đề xuất ý kiến 2 trang, 85 bảng số liệu, 70 hình, 86 tài liệu tham khảo (tiếng Việt 19 tài liệu, tiếng Anh 67 tài liệu) và phụ lục 37 trang
Trang 65
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 GIỚI THIỆU VỀ RONG NHO
Rong nho biển (Caulerpa lentillifera J Agardh, 1873) “Sea Grapes” lần đầu tiên được J Agardh, 1873 mô tả, là một loài rong thuộc chi Cầu lục Caulerpa, một chi rong phổ biến và
đa dạng loài, sống ở vùng nhiệt đới và ôn đới ấm Chi rong này được Lamouroux mô tả năm
1809 và có màu xanh đậm, gồm có phần thân bò chia nhánh có hình trụ tròn, đường kính 2mm, trên thân bò mọc ra nhiều thân đứng, trên thân đứng mọc ra nhiều nhánh nhỏ, tận cùng
1-là các khối hình cầu (ramuli), giống quả nho, đường kính 1,5-3 mm, mọc dày kín xung quanh
các thân đứng Về mặt phân loại, rong nho thuộc chi rong cầu lục Caulerpa thuộc họ Caulerpaceae, bộ Caulerpales, lớp Chlorophyceae, ngành rong lục Chlorophyta
1.2 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ RONG NHO TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 1.2.1 Tình hình nghiên cứu rong nho trên thế giới
Hiện trên thế giới có một số nghiên cứu về rong nho Các công trình nghiên cứu trên thế giới chủ yếu công bố về thành phần hóa học và thành phần dinh dưỡng của rong nho Chẳng hạn, Patricia Matanjun, Shuhaila Mohamed, Noordin M Mustapha và Kharidah Muhammad
(2009) cho thấy rong nho (Caulerpa lentillifera) thu hoạch ở biển Malaysia có hàm lượng protein, cacbohydrat, lipit, Na, Mg, Cu cao hơn Eucheumar cottonii và Sagassum polycystum
và cả 3 loại rong trên đều có chứa 16 acid amin Asp, Glu, Ser, Gly, His, Arg, Thr, Ala, Pro, Tyr, Var, Met, Ile, Leu, Phe, Lys Trong đó, rong nho có hàm lượng acid amin cao hơn so với
Eucheumar cottonii (Rhodophyta) và Sagassum polycystum (Phaeophyta)
Ngoài ra còn có một số công trình công bố nghiên cứu về nuôi trồng rong nho cho thấy
từ những năm 60 của thế kỷ trước, rong nho được nuôi trồng ở Philippin Hiện nay, tại Đảo Mactan, tỉnh Cebu có khoảng 400ha nuôi rong nho Phương pháp nuôi trồng chủ yếu là nuôi đáy, phương pháp này cho kết quả tốt Tuy nhiên, nuôi trồng rong nho thương phẩm chỉ được tiến hành cách đây 20 năm Sản phẩm rong nho của Philippin chủ yếu được tiêu dùng trong
nước Năm 1982, Philippin xuất khẩu khoảng 810 tấn rong tươi sang Nhật Bản và Đan Mạch
Như vậy, một số nước trên thế giới như Nhật Bản, Malaysia, Thái Lan,… đã tiến hành nghiên cứu về rong nho, nhưng các nghiên cứu chủ yếu tập trung phân tích đánh giá về thành phần hóa học, giá trị dinh dưỡng và nuôi trồng rong nho Hầu như chưa có các nghiên cứu về bảo quản, chế biến rong nho Công nghệ chế biến và bảo quản rong nho ở dạng tươi và khô vẫn là chủ đề đang được các nhà khoa học ở các nước phát triển nuôi trồng rong nho trước Việt Nam như Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc, Philippin, … hết sức quan tâm
Rong nho là loại rong sống trong nước biển và hay được nuôi trồng ven bờ nên sản phẩm có nguy cơ nhiễm khuẩn cao do nước thải của người dân ven biển xả thải Hiện rong nho được người dân ở các nước nhập khẩu rong nho như Nhật Bản coi là một loại “rau” cao cấp chủ yếu được sử dụng dưới dạng ăn tươi nên cần phải nghiên cứu sơ chế, xử lý để loại bỏ
vi sinh vật trước khi sử dụng Mặt khác, rong nho là loại nguyên liệu chứa nhiều nước, có cấu
Trang 76
trúc mềm nên rất dễ bị hư hỏng Muốn phát triển thương mại, sản phẩm rong nho phải có vòng đời sử dụng trong một thời gian dài đủ để lưu thông trên thị trường Do vậy luận án đặt vấn đề nghiên cứu sấy khô rong nho là hướng nghiên cứu đúng đắn và cần thiết
1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước về rong nho
Ở Việt Nam, PGS TS Nguyễn Hữu Đại là người đầu tiên nghiên cứu di nhập giống rong nho từ Nhật Bản về nuôi trồng tại Nha Trang Các kết quả nghiên cứu đã giải quyết được
về căn bản kỹ thuật trồng rong nho và mở ra một nghề mới, nuôi trồng, khai thác rong nho ở các địa phương vùng ven biển và hải đảo ở Việt Nam Nhờ các nghiên cứu tại phòng thí nghiệm mà PGS TS Nguyễn Hữu Đại đã có thể phát triển giống rong nho ra thực tế và hiện rong nho đã được nuôi trồng tại các địa phương của Việt Nam như Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận, Phú Yên Mặt khác qua tìm hiểu chúng tôi thấy hiện nay đầu tư nuôi trồng rong nho nói chung và nuôi trồng rong nho nói riêng chủ yếu theo phương thức đơn lẻ và tự phát
đã đẩy sản lượng rong nho tăng nhanh chóng Hiện nay có một số công ty chuyên sản xuất kinh doanh rong nho tại Việt Nam: Tại Khánh Hòa có công ty TNHH Đại Phát B plus, Công
ty TNHH Trí Tín, Công ty TNHH Đại Dương, Công Ty OkiViNa Việt Nam,… Tại Bình Thuận có công ty Minh Sơn, Công ty du lịch Vườn Đá, Công ty TNHH Hải Nam, … trong số các công ty trên thì công ty Đại Phát B Plus là công ty hàng đầu về chất lượng rong nho
Ở Việt Nam hiện có một số nghiên cứu bước đầu về chế biến và bảo quản rong nho, các nghiên cứu này chủ yếu của cán bộ nghiên cứu thuộc khoa Công nghệ Thực phẩm - Trường Đại học Nha Trang, cụ thể là các nghiên cứu bảo quản, sơ chế rong nho của ThS Nguyễn Thị
Mỹ Trang, PGS TS Vũ Ngọc Bội hoặc một số nghiên cứu về rong nho của sinh viên Trường Đại học Nha Trang do PGS TS Vũ Ngọc Bội và ThS Nguyễn Thị Mỹ Trang hướng dẫn Các nghiên cứu trên mới chỉ là nghiên cứu ban đầu Thành công bước đầu trong nghiên cứu của các tác giả trên cho thấy nếu được đầu tư nghiên cứu có thể kéo dài bảo quản rong nho cũng như có thể chế biến rong nho thành một số sản phẩm mới xuất khẩu sang thị trường Nhật Bản
và tiêu dùng tại Việt Nam Các nghiên cứu này bước đầu đã có những đóng góp nhất định cho công tác nghiên cứu về công nghệ chế biến và bảo quản rong nho
Như vậy, hiện chưa có công trình nào công bố về chế biến và bảo quản sản phẩm rong nho khô Vì vậy, việc nghiên cứu tạo ra sản phẩm mới - rong nho khô, có thể tỷ lệ hoàn nguyên cao, rong vẫn giữ được màu xanh tự nhiên và có thời gian bảo quản dài, để có thể dễ dàng vận chuyển, phân phối trên thị trường là hết sức cần thiết
1.3 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ SẤY BƠM NHIỆT
Ở Việt Nam và trên thế giới đã có một số công trình nghiên cứu sử dụng bức xạ hồng ngoại hoặc bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy bơm nhiệt trong sấy rau quả, dược liệu,… Kết quả nghiên cứu cho thấy việc sử dụng bức xạ hồng ngoại trong sấy tỏ ra có nhiều ưu điểm như chất lượng sản phẩm sau sấy tốt hơn và sản phẩm có chỉ tiêu vi sinh vật thấp hơn Tuy vậy kỹ thuật sấy bơm nhiệt có nhược điểm là nhiệt độ sấy cao nên sản phẩm bị biến đổi màu
Do vậy, một số tác giả nghiên cứu ở Việt Nam đã sử dụng phối hợp giữa kỹ thuật sấy lạnh kết
Trang 87
hợp bức xạ hồng ngoại trong sấy thủy sản đã cho thấy ưu điểm nổi bật của kỹ thuật này là sản phẩm có chất lượng cao, màu sắc không bị biến đổi và sản phẩm có chỉ tiêu vi sinh vật thấp Những hạn chế thực tế của các quy trình làm khô thực phẩm nói chung và rau quả nói riêng đó là làm khô bằng nhiệt dẫn tới chất lượng thể hiện qua màu sắc và khả năng hoàn nguyên kém Do vậy, Luận án cần có cách tiếp cận khác đó là làm khô rong nho ở nhiệt độ không cao (sấy lạnh) để tránh làm mất màu và đặc biệt là tránh làm giảm khả năng hoàn nguyên của rong nho sau làm khô bằng cách ngâm xử lý rong nho bằng sorbitol Trên cơ sở
đó, Luận án sẽ tiến hành nghiên cứu sấy khô rong nho bằng kỹ thuật sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại với ưu điểm của kỹ thuật này là làm khô nguyên liệu ở nhiệt độ không cao do vậy
ít làm biến đổi nguyên liệu
CHƯƠNG 2 NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1 Đối tượng nghiên cứu
2.1.1 Rong nho nguyên liệu
Rong nho nguyên liệu (Caulerpa lentillifera) được thu mua tại trại nuôi rong nho của
Công ty TNHH Đại Phát - Cam Đức, Cam Nghĩa, Cam Phúc Nam - Cam Ranh, Khánh Hòa Rong nho sau khi thu mua, được rửa sơ bộ bằng nước biển sạch và vận chuyển về phòng thí nghiệm để sử dụng cho quá trình nghiên cứu
Rong nho sử dụng nghiên cứu có một số đặc điểm sau: chiều dài thân đứng của rong > 6cm, rong có màu xanh lục đặc trưng, thân rong thường có màu xanh hơi sẫm, rong nho sử dụng không
bị dập nát, hạt rong không bị vỡ và có độ đồng đều về kích thước
2.1.2 Sorbitol: Sorbitol dạng nước, là loại hóa chất thực phẩm mua có nguồn gốc từ
Pháp do cửa hàng hóa chất Hoàng Trang (số 42, Hoàng Hoa Thám, TP Nha Trang) phân phối Sorbitol dạng lỏng có nồng độ 70%
2.2 Phương pháp nghiên cứu
2.2.1 Phương pháp phân tích hóa học
* Xác định hoạt tính chống oxy hoá tổng: Hoạt tính chống oxy hóa tổng (TAA) được
xác định theo phương pháp của Prieto 1999) Lấy 100µl mẫu bổ sung 900µl nước cất và thêm
3 ml dung dịch A (H2SO4 0,6 M, sodium phosphate 28 mM và ammonium Molybdate 4 mM) Hỗn hợp được giữ 90 phút ở 950C và so màu ở bước sóng 695nm với chất chuẩn là acid ascorbic
* Phân tích các thành phần dinh dưỡng
+ Phân tích hàm lượng protein: theo TCVN 8125:2009
+ Phân tích hàm lượng tro tổng số: theo TCVN 4327:2007
+ Phân tích hàm lượng đường tổng số: theo TCVN 4295: 2009
+ Phân tích hàm lượng tổng Acid béo : theo TCVN 8800:2011
+ Phân tích hàm lượng tổng Acid amin: theo GC/FID - Phenomenex
+ Phân tích hàm lượng vitamin A: theo TCVN 7081-2:2002
Trang 98
+ Phân tích hàm lượng pectin hòa tan: Phân tích thực phẩm
+ Phân tích hàm lượng vitamin B1: theo TCVN 8162:2009
+ Phân tích hàm lượng chất xơ tổng số: theo TCVN 4329:2007
+ Phân tích hàm lượng lipid tổng số: theo TCVN 4331:2001
+ Phân tích hàm lượng vitamin C: theo EN 14130:2003
* Phân tích thành phần khoáng
+ Phân tích hàm lượng Ca: theo TCVN 1526-1:2007
+ Phân tích hàm lượng K: theo TCVN 9132:2011
+ Phân tích hàm lượng Iod: theo TCVN 6541 : 1999
+ Phân tích hàm lượng P: theo TCVN 1525:2001
2.2.3 Phương pháp phân tích chỉ tiêu vi sinh
+ Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí: theo tiêu chuẩn ISO 6887-1(9/1999)
+ Xác định Escherichia coli: theo tiêu chuẩn ISO/TS 16649-3:2005 (TCVN7924-3:2008)
+ Xác định Salmonella spp: theo TCVN 4829:2005
+ Xác định Coliforms: theo tiêu chuẩn ISO 4831:2006 (TCVN4882:2007)
+ Xác định Clostridium perfringens: theo tiêu chuẩn ISO 7937(2/2005)
+ Xác định Bacillus cereus:theo tiêu chuẩn ISO 6579:2002
+ Xác định tổng số bào tử nấm men-nấm mốc theo TCVN 8275-1:2010
2.2.2 Một số phương pháp phân tích chất lượng rong nho
* Phương pháp xác định tốc độ sấy theo công thức: Tốc độ sấy (U) là tỷ lệ chênh
lệch độ ẩm tính trên một đơn vị thời gian tính bằng giờ và trong một giai đoạn sấy nào đó
Trong đó: W: độ ẩm và : thời gian
* Phương pháp xác định hoạt độ nước: Hoạt độ nước của sản phẩm được xác định
bằng máy đo hoạt độ nước HYGROLAB C1 của Rotronic
* Phương pháp xác định đạm tổng số bằng phương pháp Kjeldahl: Nguyên lý: Vô
cơ hóa mẫu bằng H2SO4 đậm đặc có chất xúc tác đặc biệt, rồi dùng kiềm đặc mạnh: NaOH đẩy NH3 từ muối (NH4)2SO4 ra thể tự do NH3 được hấp thụ bởi H2SO4 tiêu chuẩn Sau đó định lượng H2SO4 chuẩn dư bằng NaOH tiêu chuẩn
* Phương pháp đánh giá tỷ lệ hoàn nguyên của rong sấy: Hiện chưa có phương pháp
đánh giá tỷ lệ hoàn nguyên của rong nho Tỷ lệ hoàn nguyên của rong nho sấy được đánh giá theo kỹ thuật được đề tài KC 07.08/11-15 đề xuất như sau: lấy 100ml nước cất đổ vào cốc thủy tinh 250ml Sau đó, cân 10 gam rong nho khô (m1) cho vào cốc nước, sau 10 phút, vớt rong ra, để ráo 5 phút và cân khối lượng mẫu rong đã hoàn nguyên trong nước (m2) Tỷ lệ hoàn nguyên (H) của rong nho khô được tính như sau:
Trong đó:
Trang 109
H: tỷ lệ hoàn nguyên của rong nho khô (%)
m2: khối lượng hoàn nguyên trong nước của 10 gam rong nho khô
m1: khối lượng của rong nho tươi ban đầu tương ứng với 10 g rong khô
* Phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan (phụ lục 2)
2.3 Phương pháp xử lý số liệu
Các thí nghiệm đều thực hiện 3 lần (n=3) Kết quả là trung bình ± độ lệch chuẩn, các chữ cái khác nhau chỉ ra sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) các giá trị trung bình được
phân tích bởi test ANOVA bằng phần mềm Statgraphics centurion XVI, SPSS và Excel
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1 XÁC ĐỊNH THỜI GIAN THU HOẠCH RONG NHO
3.1.1 Sự thay đổi chất lượng cảm quan rong nho theo độ tuổi thu hoạch
Các đánh giá của luận án về chất lượng cảm quan rong nho theo độ tuổi thu hoạch cho thấy tại thời điểm 40 ngày tuổi, rong nho nuôi trồng tại Cam Ranh - Khánh Hòa có chất lượng cảm quan tốt nhất Do đó, nếu xét trên chất lượng cảm quan thì thời điểm thu hoạch rong nho
là khi rong đạt 40 ngày tuổi
3.1.2 Sự thay đổi một số thành phần hóa học của rong nho theo độ tuổi thu hoạch
* Phân tích hàm lượng protein, chất xơ tổng số, tro tổng số, đường tổng số và
pectin tổng số của rong nho
Nghiên cứu của luận án cho thấy khi rong nho đạt 40 ngày tuổi, rong có chiều dài thân
>6cm và có hàm lượng các chất: khoáng chất, lipid, chất xơ, protein thô cao nhất Do vậy khi xét theo khía cạnh thành phần các chất: khoáng chất, lipid, chất xơ, protein thô thì thời điểm thu hoạch rong nên được lựa chọn là giai đoạn rong đạt 40 ngày tuổi
* Phân tích hàm lượng một số loại vitamin trong rong nho
Nghiên cứu của luận án cũng cho thấy rong nho sau khi nuôi trồng 40 ngày, rong có hàm lượng các loại vitamin A, B1, C tích lũy trong rong cao nhất Do vậy, khi xét theo hàm lượng vitamin A, B1, C cũng nên thu hoạch rong khi rong đạt 40 ngày tuổi
* Phân tích hàm lượng một số khoáng chất của rong nho
Nghiên cứu của Luận án cho thấy rong nho rất giàu chất khoáng cần thiết cho sự phát triển của cơ thể như iod, K, Ca, Mg, P Rong nho non luôn có hàm lượng khoáng thấp hơn hàm lượng khoáng chất có trong rong nho nhiều ngày tuổi và hàm lượng chất khoáng trong rong tăng theo thời gian sinh trưởng
* Phân tích hàm lượng một số kim loại nặng trong rong nho
Kết quả phân tích của Luận án cho thấy rong nho nuôi trồng tại Cam Ranh - Khánh Hòa có hàm lượng kim loại nặng tích lũy ở rong tăng theo độ tuổi thu hoạch và hàm lượng kim loại nặng trong rong thấp hơn quy định về vệ sinh an toàn thực phẩm của Bộ Y tế
Trang 1110
* Phân tích thành phần amino acid và acid béo của rong nho
Nghiên cứu của Luận án cho thấy rong nho có 12 loại axit amin, trong đó có 6 loại không thay thế, đó là Valine; Leucine; Isoleucine; Threonine; Phenylalanine; Methionine Mặt khác, kết qủa phân tích còn cho thấy sự chênh lệch về hàm lượng tổng amino acid của rong nho theo độ tuổi thu hoạch không đáng kể Rong nho chứa đa dạng các kiểu acid béo khác nhau như MUFA (axit béo không bão hòa đơn), PUFA(axit béo không bão hòa đa) và HUFA(axit béo không bão hòa cao), trong đó hàm lượng acid béo tổng số so với rong khô
lên tới 0,6053 mg/100g, HUFA chiếm tới 0,0057 mg/100g
* Kết quả phân tích một số chỉ tiêu vi sinh vật của rong nho
Kết quả phân tích của Luận án về chỉ tiêu vi sinh vật ở rong nho cho thấy rong nho nguyên liệu hoàn toàn đạt yêu cầu về VSV đối với nguyên liệu thủy sản dùng làm thực phẩm cho người theo quy định hiện hành của Bộ Y tế Việt Nam
Từ các phân tích ở trên cho thấy rong nho nuôi trồng tại Cam Ranh - Khánh Hòa có hàm lượng các chất dinh dưỡng tích lũy ở rong như: hàm lượng protein, khoáng chất, hàm lược các loại vitamin C, B 1 , A, hàm lượng khoáng chất, hàm lượng acid béo, … đạt cao nhất
ở thời điểm 40 ngày tuổi và ở độ tuổi này rong có chiều dài thân đứng trong khoảng 6-12cm Mặt khác, kết quả phân tích cũng cho thấy rong nho nuôi trồng tại Cam Ranh- Khánh Hòa đạt các tiêu chuẩn về vi sinh vật và kim loại nặng theo tiêu chuẩn hiện hành của Bộ Y tế Từ các phân tích ở trên cho thấy rong nho đạt độ chín sinh lý ở giai đoạn 40 ngày tuổi và thời điểm rong đạt 40 ngày tuổi là thời điểm thích hợp để thu hoạch rong nho
3.2 NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ XỬ LÝ RONG NHO TIỀN SẤY
3.2.1 Xác định lượng nước tách ra trong quá trình ly tâm
Luận án đã nghiên cứu và xác định được tỷ lệ tách nước ra khỏi rong nho tiền sấy thích hợp là 10%
3.2.2 Xác định nồng độ và thời gian xử lý sorbitol
Luận án đã nghiên cứu và xác định được chế độ xử lý rong nho bằng sorbitol tiền sấy như sau: ngâm rong nho trong dung dịch sorbitol 20% trong thời gian 30 phút thì sản phẩm rong nho sấy có trạng thái cảm quan tốt nhất, rong nho sấy bị hao hụt khối lượng sau sấy ít nhất nhưng có tỷ lệ hoàn nguyên phục hồi trạng thái ban đầu tốt nhất và hoạt tính chống oxy hóa tổng cao
3.2.3 Xác định thời gian và nhiệt độ chần rong nho
Luận án xác định được chế độ chần rong nho tiền sấy: nhiệt độ chần thích hợp là 850C
và thời gian chần thích hợp là 10 giây
3.3 NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẤY RONG NHO KHÔ
3.3.1 Xác định cường độ chiếu sáng của đèn hồng ngoại
Trang 1211
Luận án xác định được cường độ chiếu bức xạ hồng ngoại thích hợp cho quá trình sấy
rong nho bằng kỹ thuật sấy lạnh kết hợp với chiếu BXHN là 1 klux
3.3.2 Xác định miền tối ưu cho các thông số của quá trình sấy
3.3.2.1 Nhiệt độ sấy
Luận án xác định được miền tối ưu cho nhiệt độ sấy rong nho theo kỹ thuật sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại là 30 ÷500C và nhiệt độ để cố định cho các lần nghiên cứu tiếp theo là 450C
3.3.2.2 Xác định khoảng vận tốc gió sử dụng trong sấy rong nho
Luận án đã nghiên cứu và xác định được miền tối ưu của vận tốc gió trong quá trình sấy rong nho là 1-3m/s
3.3.2.3 Xác định chiều dày nguyên liệu sấy
Nghiên cứu của Luận án cho thấy sấy rong nho theo kỹ thuật sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại với chiều dày lớp nguyên liệu trong khoảng 1÷3cm là phù hợp Do vậy luận văn lựa chọn miền tối ưu cho chiều dày lớp nguyên liệu trong buồng sấy rong nho là 1÷3cm
3.3.2.4 Xác định khoảng cách bức xạ từ bóng đèn hồng ngoại đến bề mặt rong nho khi sấy
Luận án xác định được miền tối ưu cho khoảng cách chiếu bức xạ hồng ngoại trong quá trình sấy rong nho bằng kỹ thuật sấy lạnh kết hợp búc xạ hồng ngoại là 5÷25cm
3.3.3 Biến đổi chất lượng của rong nho trong quá trình sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại
Luận án tiến hành đánh giá ảnh hưởng của các thông số của quá trình sấy đến tỷ lệ hoàn nguyên của rong nho sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại Kết quả trình bày ở bảng 3.1
Bảng 3.1 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến tỷ lệ hoàn nguyên của rong nho sấy lạnh
Trang 1312
Biến đổi tỷ lệ hoàn nguyên của rong nho sấy lạnh kết hợp BXHN ở các chế độ sấy
được thể hiện trong bảng 3.15 Theo phương pháp trực giao 4 yếu tố, phương trình hồi quy
được biểu diễn dưới dạng: Y 1 = b 0 + b 1 X 1 + b 2 X 2 + b 3 X 3 + b 4 x 4 + b 12 X 1 X 2 + b 13 X 1 X 3 + b 14 X 1
X 4 + b 23 X 2 X 3 + b2 4 X 2 X 4 + b 34 X 3 X 4
Sử dụng phần mềm Statgraphics Centurion XVI để phân tích ảnh hưởng của các yếu tố
(các thông số của quá trình sấy) đến khả năng hoàn nguyên của rong nho khô, kết quả được
trình bày tại bảng 3.2, 3.3 và hình 3.1, 3.2 Giá trị R2, R có giá trị lớn lần lượt là 96,30 và
93,62 Kết quả này cho thấy hàm hồi quy thu được và các biến độc lập có mức độ phù hợp và
tương quan cao Sử dụng phần mềm Statgraphics Centurion XVI để loại bỏ các tác động
không có ý nghĩa về mặt thống kê (>p=0,005) thu được phương trình hồi quy:
Từ phương trình hồi qui (3.1) và biểu đồ mô phỏng tác động của các thông số của công
đoạn sấy đến tỷ lệ hoàn nguyên của rong khô trình bày ở hình 3.1 và 3.2 cho thấy trong số các
yếu tố được khảo sát thì yếu tố - vận tốc gió có tác động rõ rệt nhất thể hiện qua hệ số của
phương trình cao nhất thể hiện mối tương quan chặt chẽ giữa vận tốc gió và tỷ lệ hoàn nguyên
của sản phẩm
Hình 3.1 Biểu đồ Pareto về ảnh hưởng các biến độc
lập đến tỷ lệ hoàn nguyên của rong nho sấy
Hình 3.2 Xu hướng ảnh hưởng của các nhân
tố đến tỷ lệ hoàn nguyên của rong nho sấy
Như vậy, các thông số của qúa trình sấy có ảnh hưởng đến tỷ lệ hoàn nguyên của rong
nho sấy và vận tốc gió là yếu tố ảnh hưởng lớn nhất, tiếp theo là nhiệt độ sấy Trong khi đó,
khoảng cách chiếu bức xạ hồng ngoại lại ảnh hưởng không nhiều Sự chênh lệch về tỷ lệ hoàn
nguyên của rong nho sấy ở chế độ sấy khác nhau thay đổi trong khoảng từ 90,02% ÷95,79%
so với rong tươi ban đầu
Main Effects Plot for hoan nguyen
Standardized Pareto Chart for hoan nguyen
Standardized effect BD
BC AD D:Vantocgio B:Khoangcach AB C:Chieuday+AC+CD
Trang 14
-13
Kết quả đánh giá đánh giá ảnh hưởng của các thông số của quá trình sấy đến chất lượng cảm quan của rong nho sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại trình bày ở bảng 3.3
Bảng 3.3 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến chất lượng cảm quan của rong nho sấy
b 24 X 2 X 4 + b 34 X 3 X 4 Sử dụng phần mềm Statgraphics Centurion XVI để đánh giá mức độ
tương quan giữa các thông số của công đoạn sấy đến chất lượng cảm quan của rong nho khô, kết quả được trình bày ở các bảng 3.4, 3.5 và các hình 3.3, 3.4 Từ kết quả trình bày ở bảng 3.4, sử dụng phần mềm loại bỏ các hệ số không có ý nghĩa với p>0,05, thu được phương trình hồi quy như sau: Y2= 19,92 - 0,0345* X1- 0,092* X2- 0,18* X3+ 0,0023* X1* X2 (3.2)
Bảng 3.4 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến chất lượng cảm quan rong nho sấy lạnh
Trang 1514
Standardized effect C:CHIEU DAY
AB
+ -
Hình 3.3 Biểu đồ Pareto về ảnh hưởng các biến độc
lập đến chất lượng cảm quan của rong nho sấy lạnh
kết hợp bức xạ hồng ngoại
Hình 3.4 Xu hướng ảnh hưởng của các nhân tố đến sự biến đổi chất lượng cảm quan của rong
nho sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại
Như vậy, khoảng cách chiếu bức xạ hồng ngoại (BXHN) và tốc độ gió có ảnh hưởng không nhiều đến chất lượng cảm quan của rong nho sấy nhưng sẽ có ảnh hưởng lớn hơn khi
sử dụng kết hợp giữa nhiệt độ cao và khoảng cách chiếu gần Nhiệt độ là yếu tố ảnh hưởng lớn tới quá trình sấy, khi nhiệt độ tăng cao nhưng không vượt mức cho phép, rong bị biến đổi nhiều trong quá trình sấy làm ảnh hưởng rõ rệt đến chất lượng cảm quan của sản phẩm Mặc
dù vậy, sản phẩm vẫn nằm có chất lượng cảm quan nằm trong thang điểm khá và tốt Kết quả nghiên cứu này, một lần nữa cho thấy sấy lạnh kết hợp BXHN cho sản phẩm có chất lượng
cảm quan rất tốt
Kết quả phân tích cường độ màu xanh lục của sản phẩm rong nho sấy được trình bày ở bảng 3.15 Theo phương pháp trực giao 4 yếu tố, phương trình hồi quy được biểu diễn dưới
dạng: Y 3 = b 0 + b 1 X 1 + b 2 X 2 + b 3 X 3 + b 4 x 4 + b 12 X 1 X 2 + b 13 X 1 X 3 + b 14 X 1 X 4 + b 23 X 2 X 3 +
b 24 X 2 X 4 + b 34 X 3 X 4 Sử dụng phần mềm Statgraphics Centurion XVI để phân tích mối tương
quan giữa các nhân tố của quá trình sấy đến cường độ màu xanh lục của rong nho sấy được trình bày ở các bảng 3.5, 3.6 và các hình 3.5, 3.6
Bảng 3.5 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến cường độ màu xanh lục của rong nho sấy
18 18.1 18.2 18.3 18.4
Trang 16Từ bảng 3.5, sử dụng phần mềm Statgraphics Centurion XVI loại bỏ các hệ số không có
ý nghĩa với p>0,05, thu được phương trình hồi quy: Y 3 = 106,40 - 0,396* X1 - 1,63* X2 -
25,78*X 4 + 0,041* X 1 * X 2 + 0,815* X 1 * X 4 (3.3)
Từ phương trình hồi qui (3.3) và các hình 3.5 và 3.6 cho thấy mức độ tác động khác
nhau của các thông số của quá trình sấy đến cường độ màu xanh lục của sản phẩm rong nho
khô Trong đó, nhiệt độ có tác động rõ rệt nhất, tiếp đến là vận tốc gió
Hình 3.5 Biểu đồ Pareto về ảnh hưởng các biến
độc lập đến cường độ màu xanh lục rong nho sấy
Hình 3.6 Xu hướng ảnh hưởng của các nhân tố đến
sự biến đổi đến cường độ màu xanh lục của rong nho
sấy
Từ các phân tích ở trên cho thấy các thông số của quá trình sấy có ảnh hưởng đến
cường độ màu xanh lục của sản phẩm rong nho khô và nhiệt độ sấy là nhân tố có ảnh hưởng
lớn nhất, tiếp theo là khoảng cách chiếu BXHN
Luận án tiến hành đánh giá ảnh hưởng của các biến độc lập (các thông số của quá trình
sấy) đến hàm lượng vitamin C của rong nho khô và kết quả được trình bày ở bảng 3.7
Bảng 3.7 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến hàm lượng vitamin C của rong nho sấy
D:Vantocgio
AD
Main Effects Plot for cuong do mau xanh luc
-85 95 105 115 125
Trang 17quy được biểu diễn dưới dạng: Y 4 = b 0 + b 1 X 1 + b 2 X 2 + b 3 X 3 + b 4 x 4 + b 12 X 1 X 2 + b 13 X 1 X 3 +
b 14 X 1 X 4 + b 23 X 2 X 3 + b 24 X 2 X 4 + b 34 X 3 X 4 Sử dụng phần mềm Statgraphics Centurion XVI để
phân tích đánh giá mối tương quan giữa các các yếu tố công nghệ kết quả được trình bày ở
các bảng 3.8, 3.9 và các hình 3.7, 3.8 Tiếp tục sử dụng mềm Statgraphics Centurion XVI để
loại bỏ các hệ số không có ý nghĩa có trị số p>0,005, kết quả thu được phương trình hồi quy:
Y 4 = 4,010 + 0,06*X 1 + 0,073*X 2 + 0,232*X 3 - 0,206*X 4 - 0,0024*X 1 X 2 -0,018*X 1 X 3 + 0,103*X 3 X 4 (3.4)
Bảng 3.8 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến hàm lượng vitamin C của sản phẩm rong
Standardized Pareto Chart for VitaminC
Standardized effect A:Nhietdo
Nhietdo 50.0 5.0
Chieuday
Hình 3.7 Biểu đồ Pareto về ảnh hưởng các biến độc
lập đến hàm lượng vitamin C của rong nho sấy lạnh
kết hợp BXHN
Hình 3.8 Xu hướng ảnh hưởng của các nhân tố
đến sự biến đổi vitamin C của rong nho sấy lạnh
kết hợp BXHN
Từ các phân tích ở trên cho thấy các thông số của quá trình sấy như: nhiệt độ, tốc độ gió, chiều dày nguyên liệu sấy và khoảng cách sấy có ảnh hưởng đến hàm lượng vitamin C
Trang 1817
của sản phẩm rong nho khô và được thể hiện trên phương trình hồi quy (3.4) với hàm lượng Vitamin C chỉ thay đổi trong khoảng từ 4,1-6,19 mg/kg
Kết quả đánh giá hàm lượng vitamin B1 của rong nho sấy được trình bày ở bảng 3.15
b 34 X 3 X 4 Sử dụng phần mềm Statgraphics Centurion XVI để phân tích ảnh hưởng của của các
yếu tố công nghệ đến hàm lượng vitamin B1 của rong nho sấy lạnh, kết quả phân tích được
Các phân tích của luận án cho thấy các yếu tố nhiệt độ, tốc độ gió, chiều dày nguyên
rong nho sấy thể hiện trên phương trình hồi quy (3.5) và nhiệt độ là yếu số có ảnh hưởng lớn nhất đến hàm lượng vitamin B 1 , tiếp theo là vận tốc gió Kết quả phân tích cũng cho thấy hàm lượng vitamin B 1 chỉ thay đổi trong khoảng từ 0,2-0,67mg/kg
Trang 1918
Standardized Pareto Chart for VITAMINB1
Standardized effect D:VAN TOC GIO
A:NHIET DO
+ -
30.0
VAN TOC GIO
Main Effects Plot for VITAMINB1
0.32 0.36 0.4 0.44 0.48 0.52
Hình 3.9 Biểu đồ Pareto về ảnh hưởng các biến độc
lập đến hàm lượng vitamin B 1 của rong nho sấy
lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại
Hình 3.10 Xu hướng ảnh hưởng của các nhân tố đến sự biến đổi hàm lượng vitamin B1 của rong nho
sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại
Kết quả phân tích chỉ tiêu tổng số vi khuẩn hiếu khí của sản phẩm rong nho sấy được
trình bày ở bảng 3.15 Sử dụng phần mềm Statgraphics Centurion XVI để phân tích đánh giá
mối tương quan giữa các yếu tố công nghệ đến chỉ tiêu vi sinh vật được trình bày ở các bảng 3.11, 3.12 và các hình 3.11, 3.12
Bảng 3.11 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến chỉ tiêu vi sinh vật của rong nho sấy
b 34 X 3 X 4. Sử dụng phần mềm Statgraphics Centurion XVI để loại bỏ các hệ số không có ý
nghĩa với p>0,05, thu được phương trình hồi quy: Y 6 = 288,325 + 2,6875* X 1 - 6,375* X 2 - 47,8125* X 4 + 3,1875* X 2 * X 4 (3,6)
Bảng 3.12 Ảnh hưởng của các biến độc lập đến chỉ tiêu vi sinh vật hiếu khí của rong
nho sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại